Cистема Автоматизированного Управления процесса стерилизации биореактора
| Загрузить архив: | |
| Файл: ref-17901.zip (6367kb [zip], Скачиваний: 125) скачать |
Приложение 3
Отказоустойчивое управления (системы ПАЗ) - TRICON (TRICONEX)
Отказоустойчивая система управления выявляет и компенсирует неисправные элементы и позволяет ремонтировать систему во время выполнения заданной задачи без прерывания процесса.
Системы управления высокой надежности, такие как TRICON, используются в технологических процессах с критическими условиями, которые предъявляют жесткие требования к безопасности и готовности.
<
>
TRICON - это современная отказоустойчивая система управления, основанная на архитектуре с тройным модульным резервированием (TMR). TMR использует три изолированные параллельные системы управления и диагностику, объединенные в единую систему. Система, использующая принцип мажоритарной выборки "два - из - трех", обеспечивает высокую надежность, безошибочность и безостановочное функционирование, и не имеет ни одного слабого звена.
Сигналы сенсоров во входном модуле разделяются и направляются по трем независимым и изолированным каналам к одному из трех главных процессоров.
Межпроцессорная шина TRIBUS выполняет мажоритарную выборку данных и корректирует любые расхождения входных сигналов. В результате этого гарантируется, что каждый главный процессор использует одни и те же
выбранные данные для выполнения прикладной программы.
Выходные параметры затем направляются по трем различным каналам к выходным модулям, где вновь проводится мажоритарная выборка для обеспечения надежности. Цифровая мажоритарная выборка выходного сигнала осуществляется с помощью запатентованной схемы учетверенной выборки, выборка аналогового сигнала осуществляется с помощью аналогового выходного селектора. Схема с обратными связями обеспечивает конечную оценку состояния выходного сигнала и диагностику скрытых ошибок.
Установка и запуск системы TRICON облегчается тем, что тройная система резервирования TMR с точки зрения пользователя, действует как одна система управления. Пользователь устанавливает и подсоединяет датчики и исполнительные механизмы к единой терминальной точке цепи и программирует TRICON с помощью одной прикладной программы.
Диагностика каждого независимого канала, каждого модульного компонента и каждой функциональной цепи позволяет обнаруживать ошибки
функционирования и сообщать о них. Все данные диагностики хранятся в качестве системных переменных, сообщения выводятся на соответствующие светодиодные индикаторы (LED) или на контакты тревожной сигнализации. Эта информация может быть использована в прикладной программе для изменения действий по управлению процессом или при техническом обслуживании. Все неисправные компоненты могут быть заменены в оперативном режиме без прерывания процесса! Эти особенности TRICON обеспечивают высочайшую надежность данной системы.
Основные особенности системы TRICON:
отсутствие слабых звеньев в системе;
возможность функционирования с тремя, двумя или одним главными процессорами перед отключением;
тройная система резервирования;
всеобъемлющая система диагностики модулей;
простой ремонт модулей в процессе работы.
Системы TRICON применяются в системах противоаварийной защиты (ESD) опасных производств на нефтехимических и химических заводах; в системах противопожарной безопасности плавучих платформ, котлов во многих обрабатывающих и перерабатывающих процессах; в управлении газовыми и паровыми турбинами.
Высокий уровень безопасности TRICON, обеспечиваемый применением специализированной архитектуры и средств внутренней диагностики, соответствует третьему уровню безопасного допуска SIL (Safety Integrity Level), определенному международным стандартом IEC 61508. Для уровня SIL 3 стандарта IEC 61508 определены:
Также система TRICON сертифицирована Ассоциацией Технического Надзора (Германия) (TUV) для использования в производствах требующих “German Safety Requirement Class 5 and 6”.
Приложение 4
Полевая шина - Fieldbus
Современная микроэлектроника предлагает разработчикам технических информационных систем возможность добиться высоких характеристик при относительно низкой цене, позволяет реализовать функции автоматики вне блока центрального процессора, например, в станках, агрегатах, датчиках и исполнительных механизмах [19].
Такое смещение функциональности в сторону периферийного технологического оборудования (децентрализация) выявило потребность в новых видах коммуникаций. Прежде передача и обработка сигналов осуществлялась за счет простого включения в автоматизируемый процесс некоторого вычислителя, однако сегодня интеллектуальные компоненты автоматизируемого процесса требуют специально разработанных видов связей, действующих в рамках их собственной функциональности. Появление цифрового интерфейса сделало переход к локальной сети почти неминуемым. Этот вид сети, функционирующей на нижнем уровне системы автоматизации непосредственно рядом с технологическим процессом, получил название fieldbus (полевая шина, или промышленная сеть).
К наиболее известным и применяемым в мире открытым промышленным сетям относятся: CAN, LON, PROFIBUS, Interbus-S, FIP, FF, DeviceNET, SDS, ASI, HART и некоторые другие. Каждая из перечисленных систем имеет свои особенности и области применения. Большие усилия направлены сегодня на разработку аппаратно-программных шлюзов (мостов) из одного протокола в другой. И эти решения составляют отдельный сегмент продуктов в области fieldbus-систем.